In due stanze annesse alla sagrestia della Collegiata di Santa Maria Assunta è allestita la piccola ma preziosa raccolta d'arte sacra, inaugurata nel 1983; il museo, che completa la visita alla chiesa, ospita una collezione di dipinti, arredi sacri, oreficerie, paramenti e codici miniati provenienti dalla stessa Collegiata o da vicine chiese figlinesi.

La prima sala del Museo ospita una terracotta di Luca della Robbia raffigurante San Giuseppe e databile intorno al 1505-1510, proviene dalla Collegiata. Nella stessa sala è esposta anche un'interessante serie di insegne in legno policromo con Simboli della Passione di Cristo, utilizzate per la processione del Venerdì Santo; realizzate nell'Ottocento, provengono dalla chiesa di San Michele a Pavelli.

Nella seconda sala sono collocati quattro dipinti di grandi dimensioni, tra i quali si segnala in particolare la grandiosa tavola del 1590 circa con il Martirio di San Lorenzo di Ludovico Cardi detto il Cigoli (1559-1613), proveniente dall'oratorio della Confraternita dedicata al santo presso lo Spedale Serristori di Figline. La famiglia Serristori fu, in effetti, tra le prime committenti del giovane Cigoli. Nella medesima sala sono esposti anche tre corali miniati: degni di nota in particolare i due graduali miniati della seconda metà del XV secolo, forse opere giovanili del miniatore fiorentino Attavante degli Attavanti (1452-1520).

Nella terza sala, a cui si accede tramite un bel portale in pietra serena, si trovano parati e suppellettili liturgiche dei secoli XVI-XIX. Vi è esposto inoltre un "polittico" con l'Adorazione dei Magi al centro, affiancata dai Santi Andrea e Giovanni Battista e Giacomo e Antonio Abate, recentemente trasferito dalla chiesa di Sant'Andrea a Ripalta, realizzato nel 1436 dal fiorentino Andrea di Giusto Manzini.